• 한국항공우주학회지
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• 제49권12호
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• pp.963-969
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• 2021

풍력발전단지 위치 선정에 있어 풍속 분포 및 발전량을 평가하기 위해 해당 지역의 기상 타워에서 계측된 바람 자료를 이용한다. 그러나 기상 타워에서 계측된 바람 자료는 종종 정보가 누락되거나 원하는 높이에 맞지 않거나, 혹은 데이터 길이가 충분하지 않아 풍력터빈 제어 및 성능 시뮬레이션 수행에 어려움을 겪게 된다. 따라서 풍력터빈 혹은 발전단지에 대한 연간 발전량 및 이용률을 평가하는데 원하는 높이에서 장기간의 연속적인 바람 자료는 매우 중요하다. 또한, 한반도와 같이 계절에 따른 풍향과 풍속 변동이 뚜렷한 경우에는 계절별 특징이 고려된 풍속과 풍향을 동반한 바람 자료를 고려해야 한다. 본 연구에서는 통계적 방법인 은닉 마르코프 모델을 이용하여 풍속과 풍향의 변동을 고려한 인공 바람을 생성하기 위한 방법을 제시한다. 통계처리를 위한 바람 자료는 전라북도 고군산군도에 있는 말도의 기상청 방재기상관측(AWS) 장비에서 계측된 자료를 사용한다. 은닉 마르코프 모델에 의해 생성된 인공 바람은 통계 변수, 풍력에너지밀도, 계절별 평균 풍속, 주 풍향 등을 계측 자료와 비교를 통해 검증하기로 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1244-1251
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• 2022

지난 10년간 선박의 횡동요 복원력 상실에 의한 해양사고가 지속해서 증가하고 있어, 횡동요 운동을 효과적으로 줄일 수 있는 장치가 필요한 실정이다. 횡동요 감쇄 탱크는 단순한 설치만으로 횡동요 저감을 가져오는 대표적인 수동형 제어장치로 그 장점이 널리 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 U-튜브형 횡동요 감쇄 탱크의 수치해석 기법을 개발하고자 한다. 특히, 해석기법의 검증을 위해 자유수면 높이를 실험을 통해 계측하였다. 수치해석기법은 메쉬 의존성, 난류모델 (k-𝜖, k-𝜔, Reynolds Stress Model), 시간 간격 크기 및 반복횟수 등의 영향을 비교하여 개발하였다. 최종적으로 개발된 해석기법은 Realizable k-𝜖이 난류 모델에 10-2s 수준의 시간 간격 크기와 15회의 반복횟수를 적용하였다. 2가지의 U-튜브형 감쇄 탱크의 조건에서 계측된 자유수면 높이를 이용하여 개발된 해석기법을 검증하였다. 본 연구의 수치해석은 RANS 기반 상용 해석 Solver인 STAR-CCM+ (ver. 17.02)을 이용하였다.

• 항공우주기술
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• 제4권2호
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• pp.142-152
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• 2005

액체로켓 엔진시스템 개발에 있어서 시동부터 정상상태까지의 시동특성은 안정된 시동의 재현성을 확보하여 신뢰도를 높이는 것과 과도상태의 시간을 단축하는 두 가지 목표를 만족하는 방향으로 전개된다고 할 수 있다. 특히 우리나라와 같이 액체로켓 엔진 개발의 초기단계에서는 엔진시스템 시험의 경험이 없어, 시동에서 정상상태까지 과연 어느 정도의 시간이 필요할 것인가에 대한 예측이 힘들 수밖에 없다. 본 연구에서는 터보펌프 공급식 액체로켓 엔진의 각 구성품의 모델을 구성하여 시동 과도 해석을 수행할 수 있는 프로그램을 완성하였다. 이 프로그램을 이용하여 25톤급 가스발생기 사이클 엔진에 대한 시동 특성을 조사하여 시동에서 정상상태에 이르는 시간을 계산하였으며, 비정상 상태의 엔진시스템의 동특성을 밝힐 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5148-5154
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• 2012

본 논문은 포환던지기 여자 기록보유자의 실제 경기에서 포환과 신체 무게중심의 운동학적 특성을 분석하는데 있다. 이를 위해 2대의 비디오카메라를 이용하여 촬영 한 후, 3차원 영상분석을 위해 DLT 방법을 이용하였으며, 자료 분석을 위해 Kwon3D 프로그램을 이용하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 포환의 투사 속도와 투사 높이는 각각 13.73 m/s, 198.6 cm(신장비 119%)로 선행연구들과 비교했을 때, 최적의 수행을 한 것으로 판단되나 투사 각도는 $34^{\circ}$로 다소 작게 나타났다. 둘째, 신체 무게중심의 이동은 글라이드 구간에서 투사 방향으로의 이동이 필요하며, 딜리버리 구간에서 신체 무게중심의 상하 이동을 제어해야 한다. 셋째, 릴리즈 순간 신체 무게중심의 좌우방향과 상하방향의 흔들림 없이 정확한 타이밍에 포환이 투사되어야 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제1권1호
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• pp.33-45
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• 1997

자유제트를 제어하는 방법중 하나는 분사제트 주위에 형성되는 와류를 조절하는 것이다. 이를 위하여 제트노즐 주위에 환형관을 설치하여 환형관으로부터 2차제트를 분사 또는 흡입함으로써 제트주위에 형성되는 전단류를 변화시켰다. 2차제트를 분사하는 경우(R<1.0) 주제트 주위에 형성되는 와류의 발달을 억제함으로써 제트포텐셜코어의 길이가 아주 길어지는 제트유동을 얻을 수 있었고 흡입하는 경우에는(R>1.0) 제트주위의 전단류가 흡입비 R=1.3～l.65에서 대류불안정성에서 절대불안정성으로 바뀜으로써 형성된 와류가 하류에서 제트중심부까지 발전, 결합되는 것을 방지하여 더 긴 포텐셜코어와 중심에서 낮은 난류강도를 얻었다. 위의 결과는 환형관 주위에 부착한 깃의 높이 변화에 따라서 변화하였는데, 이것은 깃이 환형관을 통한 흡입유동의 유로역할을 함으로써 출구 주위의 유체가 직접흡입되는 것을 방지하기 때문이다. 분사제트 벡터링을 위하여 제트노즐 주위의 환형관을 이등분하여 한쪽으로만 흡입함으로써 제트주위에 다른 전단류를 형성함과 동시에 코안다(Goanda)효과를 이용하여 분사제트를 편향시켰다. 편향되는 정도 및 난류성분은 흡입속도비에 따라서 크게 바뀌었다. 실험은 속도분포와 난류강도 측정이 수행되었으며 가시화를 이용하여 유동특성을 관찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.119.1-119.1
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• 2016

크라이오 워터펌프(CWP)는 크라이오 펌프(CP)와 달리 10 K 활성탄 어레이는 장착하지 않고 100 K 정도로 냉각시킨 배플만을 사용하여 물의 배기속도를 최적화 하는 데 초점을 맞춘 진공펌프다. 용기 압력이 10-9 mbar 대가 될 때까지는 잔류기체의 90% 이상이 수분이므로 다른 기체들의 배기 보다는 물을 잘 배기하는 것이 배기시간을 단축하고 도달 진공도를 낮추는 첩경이라는 아이디어에 근거를 두고 있다. CWP는 물 흡착확률을 거의 1에 가깝게 만들어서 오리피스 컨덕턴스에 육박하는 이상적인 펌프를 제작할 수 있지만 용도상 직부형(close type), 통과형(in-line type) 및 내장형(in-vessel type) 등 세 가지 다른 형태에 따라 성능도 약간씩 다르다. CWP는 모든 기체에 반응하는 정통적인 CP에 비해 훨씬 간단하고 저렴하게 만들 수 있으면서도 진공 시스템에 큰 영향을 미칠 수 있지만 물 이외의 기체들을 배기할 펌프가 필요하다는 측면에서 활용에 제약이 있다. 만일 TMP를 이미 사용하고 있거나 작은 TMP를 추가로 달아서 충분히 작동이 가능한 시스템이면서 수분 발생이 많은 곳이나, 또 활성탄의 오염이나 산소 분위기 등 CP 투입이 꺼려지는 환경이라면 CWP 사용이 좋은 선택이 될 수 있다. CWP의 물 배기용량은 CP의 알곤이나 질소 배기용량에 준하는 크기로 0.5g/cm2 이상임이 실험적으로 입증되었다. 따라서 일반적인 상황에서 정상 작동시 대부분의 기체는 TMP로 배출하고 잔류 수분만 포집하므로 CP처럼 주기적인 재생이 필요 없다. 필요하다면 CWP는 금속 표면에 응축된 물을 드라이펌프 작동만으로 쉽게 제거할 수 있고 혹시 오염 물질이 붙어도 세척이 용이하다. 이런 사용상 융통성과 여러 가지 장점에도 불구하고 그동안 물배기에 대한 인식이 미흡하고, 또 부수적이고 추가적인 비용이 드는 것으로 생각되어 주목을 받지 못했지만 디스플레이와 반도체 산업을 필두로 물 분압을 낮추고 생산수율을 높이는 것에 점점 더 관심이 높아지면서 CWP에 대한 수요도 높아지고 있다. 본 보고에서는 20인치 통과형 CWP를 만들고 14인치 TMP에 얹어 복합 진공배기시스템을 구성한 후 물 배기속도와 알곤, 질소 및 수소 배기속도를 측정하고 예측치와 비교했다. 아울러 물 배기용량 측정 및 CWP의 온도제어와 펌프재생 특성 평가 결과도 정리했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.246-254
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• 2016

초대형 유류 저장탱크의 후판 용접은 작업자가 직접 손용접을 수행하는데 이로 인해 제품의 품질이 저하되고 재용접율 증가로 인하여 품질 불균일이 발생하며 작업 외부환경 등에 따른 용접 제약성도 많이 따른다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하고 용접의 신뢰도를 높이며 공사기간 단축 및 원가절감으로 생산성을 향상시키고자 자동으로 수직 용접이 가능한 용접 캐리지 시스템을 개발하였다. 수직 용접 캐리지 시스템은 용접 플랫폼 시스템, 용접 캐리지 구동장치 및 제어장치 등으로 구성되고 도출된 설계 사양이 만족되도록 개념설계가 이루어졌으며 각각의 서브시스템은 모듈로서 설계되어지고 제작, 조립되었다. 개발된 시스템에 대해 구조적 안정성 평가와 사전 문제점을 파악하고자 구조강도 해석을 수행하여 구조적 안정성을 확인하였고 그 결과를 설계에 반영하고자 하였다. 또한 개발된 시제품의 성능평가를 위해 수직 용접된 후판에 대한 인장시험, 굽힘시험, 충격시험 및 용접시간 등을 요구조건 및 수동용접과 비교 평가를 수행하였고 만족스러운 결과를 획득할 수 있었다. 특히, 수직 용접시간은 수동용접과 비교한 결과 87%이상 향상되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.145-147
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• 2010

해안 또는 항만에 설치되는 항로표지 시설에 3색 LED를 적용하여 식별을 용이하게 하는 시각적인 감성식별 조명에 대한 연구로 항만 양측의 홍등 및 녹등에 의하여 입구를 확실하게 표시하고, GPS에 의한 시각동기와 타이머를 통하여 항만 유도등을 좌우동시 동기 및 일렬순차 동기시키는 콘트롤러를 구현하였다. LED에 의한 등대 구조물을 다양한 색상으로 표현하고 또한 높이에 따른 층별 색상으로 조화시키는 감성적 조명으로 야간에 항만의 수많은 조명과 구별되어 항해사들의 표지식별에 대한 혼란을 예방하고, 야간항만의 경관을 미화시키는 기대효과가 있다. 선박의 항만진입을 돕는 유도등의 동기 및 순차점멸 그리고 항만안전 메시지를 전달하는 CW 발광에 대한 기능을 부가하였고, 동명기를 고휘도 LED로 대체하여 전력소비를 크게 감소시킨다.

• 정보교육학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.615-624
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• 2014

마트 기기의 급속한 발전과 보급에 따라 사회가 크게 변화되고 있으며, SW교육의 중요성이 부각되고 있다. 학습자들 또한 모바일 앱 프로그래밍에 대한 관심이 매우 높다. 한편 프로그래밍 교육에서 로봇의 활용은 흥미유발, 동기부여, 참여도, 성취도 제고의 측면에서 효과가 있는 것으로 연구 결과가 발표되고 있다. 이에 본 연구에서는 SW 교육을 위한 로봇과 앱 개발 도구 활용 프로그래밍 교육 방안을 개발하고 적용하였다. 그리고 수업, 로봇, 앱 인벤터, 로봇과 앱 인벤터의 연동 등의 네 가지 영역으로 구분하여 설문조사를 실시하였다. 그 결과 네가지 영역에서 공통적으로 흥미, 만족에 대한 학습자의 반응이 매우 긍정적이었다. 학습자들은 스마트 폰을 사용하여 프로그래밍 결과를 즉각 확인할 수 있고, 특히 스마트폰으로 로봇을 제어할 수 있다는 점이 학습자의 흥미를 높이는 점으로 분석되었다. 결론적으로 본 연구에서 개발한 로봇과 앱 개발 도구 활용 프로그래밍 교육 방안은 유용성이 있다고 볼 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제11권2호
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• pp.131-139
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• 2000

국내도입 원격제어 근접조사장치인 Ralstron(Shimatsu, Japan) 의 코발트-60선원을 이리디움 192 선원으로 대체하고자 선원을 설계하고, 선원주위의 선량분포를 유도하였다. 이리디움 선원의 물리적크기는 직경1.5mm, 높이 1.5mm 로 370MBq(loci)를 목표로 설계하였으며, 외경은 3mm 이고, 크기는 13m이며, 캡슐의 재질은 SUS316L 이다. 선원 선원자체흡수와 스테인리스 스틸 캡슐에 의한 선량감쇠는 61.2%로 나타났으며, 단위방사능당 감마상수는 4.69R$cm^2$/mCi-hr였다. 조직선량은 공기중흡수선량 변환과 조직산란보정을 통해 구하였으며, 조직흡수선량변환계수는 이리디움의 에너지스펙트럼을 이용하여 공기에 대한 조직의 질량에너지흡수계수비 ($\mu$$_{en}$ )$^{tissue}$ air= 1.112 를 얻었다. 고안 선원에 대한 선량분포는 선원을 2,338개의 선원으로 분할하고, 각 분할선원에서 주위에 도달되는 선량을 이산적으로 누적 평가하여 임상에서 사용할 수 있도록 선량도표를 제공하였다.